KR20130122151A - 인터랙티브 디스플레이 디바이스 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인터랙티브 디스플레이 디바이스에 대한 것으로, 특히 외부 디바이스를 감지하고 동작하는 인터랙티브 디스플레이 디바이스 및 그의 제어 방법에 대한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스를 제어하는 방법은 인터랙티브 디스플레이 디바이스 표면상의 외부 디바이스를 디텍팅하는 단계, 여기서 외부 디바이스는 인터랙티브 디스플레이 디바이스에 의해 센싱되는 시그널을 발생하는 복수의 식별 마커를 포함하고, 외부 디바이스의 형상을 스캐닝하는 단계, 식별 마커의 시그널을 센싱하는 단계, 형상 스캐닝과 식별 마커의 시그널에 대한 센싱의 결과에 근거하여 인터랙티브 디스플레이 디바이스 표면상의 좌표 정보와 접촉 정보를 결정하는 단계, 여기서 접촉 정보는 외부 디바이스의 어느 면이 인터랙티브 디스플레이 디바이스과 접촉되었는지를 포함하고, 결정된 좌표 정보와 접촉 정보에 따라 외부 디바이스의 주변에 데이터를 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

인터랙티브 디스플레이 디바이스 및 그 제어 방법{Interactive display device and controlling method thereof}
본 발명은 인터랙티브 디스플레이 디바이스에 대한 것으로, 특히 외부 디바이스를 감지하고 동작하는 인터랙티브 디스플레이 디바이스 및 그의 제어 방법에 대한 것이다.
다양한 종류의 포터블 디바이스가 보급됨에 따라 사용자들은 일상생활에서 포터블 디바이스를 이용한 데이터 저장 및 데이터 공유 작업을 수행하는 횟수가 증가하고 있다. 하지만 포터블 디바이스는 제한된 저장 공간만을 가지고 있어, 사용자가 저장하는 데이터를 백업할 수 있는 추가적인 저장 공간이 요구된다. 또한, 포터블 디바이스는 제한된 디스플레이 영역으로 인하여 자체 디스플레이를 통해 다른 사용자와 데이터를 공유하는 것이 어렵다.
따라서 포터블 디바이스와 같은 외부 디바이스를 인식하고 관련 데이터를 디스플레이할 수 있는 인터랙티브 디스플레이 디바이스가 요구된다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스는 그 표면상에 위치한 외부 디바이스를 인식하고 관련 데이터를 디스플레이하기 위해 외부 디바이스의 형상, 위치, 방향 등을 정확히 인식하는 제어 방법이 필요하다.
본 발명은, 외부 디바이스를 정확히 인식하고 관련 데이터를 디스플레이할 수 있는 인터랙티브 디스플레이 디바이스 및 그의 제어 방법을 제공하고자 한다. 특히, 본 발명에서 인터랙티브 디스플레이 디바이스는 외부 디바이스의 형상, 위치, 방향에 따라 적응적으로 데이터를 디스플레이하여, 사용자에게 편리한 유저 인터페이스를 제공할 필요가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스를 제어하는 방법은 인터랙티브 디스플레이 디바이스 표면상의 외부 디바이스를 디텍팅하는 단계, 여기서 외부 디바이스는 인터랙티브 디스플레이 디바이스에 의해 센싱되는 시그널을 발생하는 복수의 식별 마커를 포함하고, 외부 디바이스의 형상을 스캐닝하는 단계, 식별 마커의 시그널을 센싱하는 단계, 형상 스캐닝과 식별 마커의 시그널에 대한 센싱의 결과에 근거하여 인터랙티브 디스플레이 디바이스 표면상의 좌표 정보와 접촉 정보를 결정하는 단계, 여기서 접촉 정보는 외부 디바이스의 어느 면이 인터랙티브 디스플레이 디바이스과 접촉되었는지를 포함하고, 결정된 좌표 정보와 접촉 정보에 따라 외부 디바이스의 주변에 데이터를 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스를 제어하는 방법은 외부 디바이스의 식별 마커의 시그널 패턴을 인식하는 단계, 여기서 시그널 패턴은 식별 마커의 상태 변화에 의해 생성되고, 인식된 시그널 패턴에 의해 외부 디바이스에 대한 데이터를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스를 제어하는 방법에서 외부 디바이스에 대한 데이터는 외부 디바이스의 시리얼 넘버, 모델 넘버, MAC address, 제조사, 사용자 정보 및 서비스 공급자 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스를 제어하는 방법에서 식별 마커의 시그널 패턴을 인식하는 단계는 식별 마커에 의해 생성된 식별 마커의 시그널 패턴을 디텍팅하는 단계를 더 포함하고, 여기서 시그널 패턴은 상호 동일한 시그널 패턴을 생성하는 세 개의 식별 마커 또는 상이한 시그널 패턴을 생성하는 두 개의 식별 마커에 의해 생성된 것일 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스를 제어하는 방법은 복수의 외부 디바이스가 인터랙티브 디스플레이 디바이스 표면상에 존재할 때, 복수의 외부 디바이스들 각각의 식별 마커에 의해 생성된 시그널 패턴들을 인식하는 단계, 인식된 시그널 패턴들에 의해 복수의 외부 디바이스들을 각각 식별하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스를 제어하는 방법에서 좌표 정보는 인터랙티브 디스플레이 디바이스 표면상의 위치, 외부 디바이스와 인터랙티브 디스플레이 디바이스 사이의 각도 및 외부 디바이스의 전면이 향한 방향 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스를 제어하는 방법에서 식별 마커는 마그네틱 필드 소스, 적외선 소스, 발광 소스 및 초음파 소스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스를 제어하는 방법에서 디스플레이된 데이터는 외부 디바이스 또는 인터랙티브 디스플레이 디바이스로부터 추출된 것일 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스를 제어하는 방법에서 데이터를 디스플레이하는 단계는 좌표 정보 또는 접촉 정보의 변화를 디텍팅하는 단계; 및 디스플레이된 데이터를 외부 디바이스의 전면 방향으로, 외부 디바이스와 인터랙티브 디스플레이 디바이스 사이의 변화된 각도에 비례하여 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스를 제어하는 방법은 인터랙티브 디스플레이 디바이스 표면상의 물체에 의해 데이터가 디스플레이된 영역이 가려지는 경우, 디스플레이된 데이터의 가려진 영역을 디텍팅하는 단계, 및 디스플레이된 데이터를 사용자 시야의 범위에 포함되는 영역에 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스는 외부 디바이스의 형상을 스캔하는 픽셀 센서 유닛, 식별 마커의 시그널을 센싱하는 식별 마커 센서 유닛, 데이터를 디스플레이하는 디스플레이 유닛, 및 유닛들을 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하고, 컨트롤러는 디스플레이 유닛 상의 외부 디바이스를 디텍팅하는 동작, 여기서 외부 디바이스는 식별 마커 센서 유닛에 의해 센싱되는 시그널을 발생시키는 복수의 식별 마커를 포함하고, 외부 디바이스의 형상을 스캐닝하는 동작, 식별 마커의 시그널을 센싱하는 동작, 형상 스캐닝과 식별 마커의 시그널에 대한 센싱의 결과에 근거하여 디스플레이 유닛 상의 좌표 정보와 접촉 정보를 결정하는 동작, 여기서 접촉 정보는 외부 디바이스의 어느 면이 인터랙티브 디스플레이 디바이스과 접촉되었는지를 포함하고, 및 결정된 좌표 정보와 접촉 정보에 따라 외부 디바이스의 주변에 데이터를 디스플레이하는 동작;을 포함하여 동작할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스의 컨트롤러는 외부 디바이스의 식별 마커의 시그널 패턴을 인식하는 동작, 여기서 시그널 패턴은 식별 마커의 상태 변화에 의해 생성되고 및 인식된 시그널 패턴에 의해 외부 디바이스에 대한 데이터를 수신하는 동작을 더 포함하여 동작할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스에서 외부 디바이스에 대한 데이터는 외부 디바이스의 시리얼 넘버, 모델 넘버, MAC address, 제조사, 사용자 정보 및 서비스 공급자 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스에서 컨트롤러가 식별 마커의 시그널 패턴을 인식하는 동작은, 식별 마커에 의해 생성된 식별 마커의 시그널 패턴을 디텍팅하는 동작을 더 포함하고, 여기서 시그널 패턴은 상호 동일한 시그널 패턴을 생성하는 세 개의 식별 마커 또는 상이한 시그널 패턴을 생성하는 두 개의 식별 마커에 의해 생성된 것일 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스에서 복수의 외부 디바이스가 디스플레이 유닛 상에 존재할 때, 컨트롤러는 복수의 외부 디바이스들 각각의 식별 마커에 의해 생성된 시그널 패턴들을 인식하는 동작 및 인식된 시그널 패턴들에 의해 복수의 외부 디바이스들을 각각 식별하는 동작을 더 포함하여 동작할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스에서 좌표 정보는 디스플레이 유닛 상의 위치, 외부 디바이스와 디스플레이 유닛 사이의 각도 및 외부 디바이스의 전면이 향한 방향 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스에서 식별 마커는 마그네틱 필드 소스, 적외선 소스, 발광 소스 및 초음파 소스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스에서 디스플레이된 데이터는 외부 디바이스 또는 인터랙티브 디스플레이 디바이스로부터 추출된 것일 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스의에서 컨트롤러가 데이터를 디스플레이하는 동작은,상기 좌표 정보 또는 접촉 정보의 변화를 디텍팅하는 동작, 및 디스플레이된 데이터를 외부 디바이스의 전면 방향으로, 외부 디바이스와 디스플레이 유닛 사이의 변화된 각도에 비례하여 이동시키는 동작을 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스의 컨트롤러는 디스플레이 유닛 상의 물체에 의해 데이터가 디스플레이된 영역이 가려지는 경우, 디스플레이된 데이터의 가려진 영역을 디텍팅하는 동작, 및 디스플레이된 데이터를 사용자 시야의 범위에 포함되는 영역에 디스플레이하는 동작을 더 포함하여 동작할 수 있다.
본 발명에 따르면, 외부 디바이스가 위치한 인터랙티브 디스플레이 디바이스 표면 상의 3차원 좌표 정보, 인터랙티브 디스플레이 디바이스와 외부 디바이스 사이의 각도, 외부 디바이스의 전면이 향한 방향을 결정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 외부 디바이스의 위치를 인식하여 관련 데이터를 인식된 외부 디바이스의 위치 주변에 디스플레이할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 외부 디바이스의 전면 방향을 인식하여 외부 디바이스가 향하고 있는 방향으로 관련 데이터를 디스플레이할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 복수의 외부 디바이스들이 존재하는 경우, 외부 디바이스 각각을 식별하여 각 외부 디바이스에 대해 데이터를 디스플레이 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 외부 디바이스와 인터랙티브 디스플레이 사이의 각도 변화에 따라 디스플레이된 데이터의 위치를 적응적으로 변화시켜 사용자에게 편리한 인터페이스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스의 동작 상황을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스가 외부 디바이스를 인식하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스가 원거리에 있는 외부 디바이스를 인식하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스가 원거리에 있는 외부 디바이스를 인식하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3개의 식별 마커를 포함하는 외부 디바이스의 회전 각도를 디텍팅하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 2개의 식별 마커를 포함하는 외부 디바이스의 회전 각도를 디텍팅하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 식별 마커의 시그널 패턴 형성 방법을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 디바이스의 이동에 따른 데이터 디스플레이 방법을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 디바이스의 각도 변경에 따른 데이터 디스플레이 방법을 나타낸 도면이다.
도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이된 데이터의 위치 변경 방법을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스를 나타낸 블록도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스의 데이터 디스플레이 방법을 나타낸 순서도이다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스의 동작 상황을 나타낸 도면이다.
본 발명에서 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 도 1(a)에 도시된 바와 같이 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면상에 위치한 외부 디바이스(20)를 인식하여 외부 디바이스(20)에 대한 데이터(30)를 디스플레이 할 수 있다. 여기서 외부 디바이스(20)에 대한 데이터란 외부 디바이스(20)로부터 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)에 전송된 데이터, 외부 디바이스(20)가 네트워크를 통해 서버 디바이스로 전송한 후 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)가 서버 디바이스로부터 네트워크를 통해 전송받은 데이터, 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)가 저장한 데이터 중 해당 외부 디바이스(20)와 관련된 데이터 등을 포함할 수 있다.
인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 외부 디바이스(20)를 인식하는 방법으로써, 외부 디바이스(20)의 형상을 픽셀 센서로 인식하는 방법 또는 외부 디바이스(20)의 식별 마커의 시그널을 식별 마커 센서로 인식하는 방법을 사용할 수 있다.
여기서 식별 마커란 외부 디바이스(20)에 포함되어, 식별 가능한 시그널 패턴을 발생시킬 수는 구성요소를 의미할 수 있다. 본 발명에서 식별 마커는 마그네틱 필드를 발생시키는 마그네틱 필드 소스, 적외선 신호를 발생시키는 적외선 소스, 가시광선 신호를 발생시키는 발광 소스, 전자기파를 발생시키는 전자기파 소스 및 초음파 신호를 발생시키는 초음파 소스 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
식별 마커 센서는 본 발명의 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10) 내에 포함되어 위에서 언급한 식별 마커의 시그널을 센싱할 수 있는 센서일 수 있다. 식별 마커 센서는 식별 마커에 대응하여 마그네틱 필드 센서, 적외선 센서, 가시광선 센서, 전자기파 센서 및 초음파 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 데이터를 디스플레이하기 위해 해당 데이터를 텍스트 또는 이미지 등으로 디스플레이 할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 외부 디바이스(20)의 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면상의 위치를 고려하여 데이터들을 디스플레이 할 수 있다. 또한 외부 디바이스(20)의 위치뿐만 아니라 외부 디바이스(20)의 전면(front side)이 향한 방향, 외부 디바이스(20)와 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면 사이의 거리, 각도를 추가로 고려하여 데이터를 디스플레이 할 수 있다.
도 1(b)는 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면상에 각각 다른 위치, 다른 방식으로 존재하는 외부 디바이스(20)를 나타낸 도면이다. 외부 디바이스(20-1)는 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면에 인접하여 표면과 평행을 이루며 위치할 수 있다. 이러한 경우 외부 디바이스(20)와 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면 사이의 거리와 각도는 각각 제로에 근접하게 되며 인터랙티브 디스플레이 디바이스의 표면상의 평면 좌표 정보로 표현될 수 있다.
외부 디바이스(20-2)는 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면과 부분적으로 접한 상태에서 일정 각도를 이루며 비스듬히 세워져 위치할 수 있다. 예를 들어, 외부 디바이스(20-2)가 사용자의 손 또는 거치대에 의해 지지되고 있는 경우이다. 이러한 경우 외부 디바이스(20-2)와 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면 사이에 일정 각도가 형성될 수 있다. 또한 외부 디바이스(20-2)와 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면 사이의 거리는 외부 디바이스(20-2)의 각 부분에 따라 0에서 외부 디바이스(20-2)의 장축 길이 사이에 해당하는 값을 갖는다.
외부 디바이스(20-3)는 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면과 접촉하는 부분 없이 위치할 수 있다. 예를 들어, 외부 디바이스(20-3)와 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면 사이에 특정 물체가 존재하거나 사용자에 의해 그립되는 경우이다. 이 경우 외부 디바이스(20-3)는 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면과 일정 거리를 유지하며 위치할 수 있다. 외부 디바이스(20-3)와 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면 사이의 각도는 제로에 근접하며 거리는 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)가 외부 디바이스(20-3)를 인식할 수 있는 한도 내에서 증가할 수 있다.
외부 디바이스(20)와 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10) 간의 위치 관계는 위에서 설명한 세 가지 경우를 조합하여 나타낼 수 있으며 본 발명의 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 이러한 위치 관계를 정확히 인식하여 데이터를 디스플레이 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스가 외부 디바이스를 인식하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 2(a)에서 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 외부 디바이스(20)가 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면상에 위치한 경우 픽셀 센서와 식별 마커 센서를 이용하여 외부 디바이스(20)를 인식할 수 있다. 도 2에서 외부 디바이스(20)는 장축 길이 d1, 단축 길이 d2, 기울어진 각도 α를 갖는다. 이러한 경우 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 픽셀 센서는 외부 디바이스의 단축에 대해서 d2의 길이를 인식하지만, 장축에 대해서는 기울어진 각도인 α값에 따라 변경되는 d3의 길이를 인식한다. 장축 길이 d1을 인식하는 방법은 아래에서 다시 설명한다.
인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 픽셀 센서는 센싱하는 물체와의 거리를 센싱할 수 있다. 도 2(b)에서 보듯이 픽셀 센서에서 센싱된 이미지(40)는 센싱하는 물체와의 거리에 따라 명암을 달리하여 표현된다. 즉, 외부 디바이스(20) 중 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면과 접해 있는 부분에 대해서는 흰색으로 표현되며, 거리에 따라 그라데이션 영역을 거쳐 일정 거리 이상은 검은색으로 표현될 수 있다. 따라서 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 픽셀 센서에 의해 센싱된 이미지(40)로부터 그 명암비에 의해 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)에서 외부 디바이스(20)의 특정 부분까지의 수직거리인 d4를 산출할 수 있다. 여기서 특정 부분이란 도 2(a)에 도시된 바와 같이 외부 디바이스(20) 중 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면과 최장 수직 거리를 갖는 부분이 될 수 있다.
인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 픽셀센서의 센싱 결과를 이용하여 외부 디바이스(20)의 위치, 방향, 기울어진 각도를 결정할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 센싱된 이미지(40)의 위치에 의해 외부 디바이스(20)의 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10) 표면상의 위치를 결정할 수 있으며, 센싱된 이미지(40)의 그라데이션 방향에 의해 외부 디바이스(20)의 방향을 결정할 수 있다. 즉, 센싱된 이미지(40)의 그라데이션이 검은색에서 흰색으로 변하는 방향으로 외부 디바이스(20)가 향해 있음을 결정할 수 있다.
기울어진 각도 α는 센싱된 d3, d4로부터 arctan(d4/d3)를 계산하여 결정할 수 있다. α값이 결정되면 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 α, d3 및 d4 중 적어도 어느 두 개의 값에 근거하여 d1을 결정할 수 있다. 예를 들면 d3와 d4에 피타코라스 정리를 이용하여 d1을 결정하거나 α와 d3, α와 d4에 대해 삼각함수를 적용하여 d1의 길이를 결정할 수 있다.
이 과정을 통해 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 외부 디바이스(20)의 실제 형상을 인식할 수 있다.
상술한 픽셀 센서는 일정 거리 이상에 위치하는 물체에 대해서는 그 거리에 관계 없이 검은 색으로 표현하므로 상술한 d4의 거리를 정확히 측정하는 것이 어려울 수 있다. 여기서, 정확한 거리 측정이 어려운 거리를 한계거리라 한다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면과 외부 디바이스(20)의 특정 부분과의 거리가 픽셀 센서의 한계거리를 초과하는 경우에는 위와 같은 방법을 사용하여 외부 디바이스(20)가 기울어진 각도인 α를 정확히 측정하는 것이 어려울 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 픽셀센서는 한계 거리 이상에 존재하는 물체 또는 물체의 부분에 대해서는 그 거리에 관계없이 흑색으로 표현하므로 d4를 정확하게 측정하는 것이 어렵기 때문이다. 따라서 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 픽셀 센서에 의해 센싱된 이미지(40)로부터 d4를 정확하게 측정하기 어려운 경우 센싱된 이미지의 그라데이션 부분을 이용할 수 있다.
도 2(c)는 도 2(a)를 우측에서 바라본 평면도로써, 픽셀센서에 의해 센싱된 이미지의 그라데이션 영역을 이용한 α를 측정하는 방법을 나타낸 도면이다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 센싱된 이미지(40)의 그라데이션 영역에서 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면에서 외부 디바이스(20)까지의 수직거리(d6)를 계산할 수 있다. 이를 통해 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 외부 디바이스(20)와 접한 부분부터 해당 그라데이션 영역까지의 거리인 d5와 위에서 계산된 d6를 이용하여 arctan(d6/d5)를 계산하여 외부 디바이스의 기울어진 각도 α 를 결정할 수 있다.
상술한 바와 같이 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 외부 디바이스(20)의 위치, 방향, 기울어진 각도를 결정할 수 있으며 이렇게 결정된 값들에 근거하여 외부 디바이스(20)의 상황에 적응적으로 데이터를 디스플레이 할 수 있다.
인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 외부 디바이스(20)와의 거리를 식별 마커의 시그널을 이용하여 계산할 수 있다. 아래의 도 2,3,4에서는 식별 마커 중 마그네틱 필드 소스를 이용한 실시예로 설명한다. 본 발명은 일 실시예인 마그네틱 필드 소스에 한정되지 않으며, 아래의 도 2,3,4에서 언급하는 마그네틱 필드 소스에 대신하여 위에서 언급한 적외선 소스, 발광 소스 및 초음파 소스를 이용할 수 있음은 물론이다.
마그네틱 필드는 거리에 따라 그 세기가 달라지므로 마그네틱 필드의 세기를 측정하면 그 마그네틱 필드를 발생시키는 마그네틱 필드 소스와의 거리를 추정할 수 있다. 도 2(a)에서와 같이 외부 디바이스(20)는 복수 개의 모서리 부분들에 각각 마그네틱 필드 소스(22-1, 22-2, 22-3)를 포함할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 각 마그네틱 필드 소스(22-1, 22-2, 22-3)로부터 발생된 마그네틱 필드를 센싱하여 그 세기를 측정한다. 각 마그네틱 필드 소스(22-1, 22-2, 22-3)는 동일한 세기의 마그네틱 필드를 발생시키므로, 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 센싱하는 마그네틱 필드의 상대적인 세기를 비교하여 각 마그네틱 필드 소스까지의 거리를 계산할 수 있다.
예를 들어, 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 외부 디바이스(20)에 포함된 마그네틱 필드 소스 중 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면과 접해 있는 부분의 마그네틱 필드 소스(22-2, 22-3)로부터 상대적으로 강한 세기의 마그네틱 필드를 센싱할 수 있다. 또한 원거리에 위치한 마그네틱 필드 소스(22-1)로부터는 상대적으로 약한 마그네틱 필드를 센싱할 수 있다. 이와 같은 마그네틱 필드의 상대적인 세기 차이를 이용하여 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 d4를 측정할 수 있다.
따라서 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 상술한 픽셀센서와 함께 마그네틱 필드 센서를 이용하는 경우에도 외부 디바이스(20)의 위치, 방향, 기울어진 각도를 결정할 수 있다. 결과적으로 이렇게 결정된 값들에 근거하여 외부 디바이스(20)의 상황에 적응적으로 데이터를 디스플레이 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스가 원거리에 있는 외부 디바이스를 인식하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 3(a)에서 외부 디바이스(20)는 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면과 평행을 이루며 위치할 수 있고 결과적으로 외부 디바이스(20)의 각 부분은 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면으로부터 동일한 거리 상에 위치할 수 있다. 도 3(a)에서 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 도 2에서 설명한 바와 같이 픽셀 센서를 이용하여 외부 디바이스(20)의 형상을 인식할 수 있다.
픽셀 센서가 센싱한 이미지는 도 3(b)와 같다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)가 센싱한 이미지(40)는 그라데이션이 없이 단색으로 표현될 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면으로부터 외부 디바이스(20)의 각 부분까지의 거리가 동일하기 때문이다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 픽셀 센서에 의해 센싱된 이미지(40)를 통해 외부 디바이스(20)의 장축과 단축 길이인 d1, d2의 길이를 측정할 수 있다. 또한 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 센싱된 이미지(40)의 명암비를 이용하여 외부 디바이스(20)까지의 거리인 d4를 측정할 수 있다. 또한 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 d4를 측정함에 있어, 마그네틱 필드 센서를 이용하여 외부 디바이스의 마그네틱 필드 소스(22-1, 22-2, 22-3)로부터 생성된 마그네틱 필드의 세기를 측정하고 d4를 계산할 수 있다. 특히 d4가 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)에 포함된 픽셀 센서의 한계거리 이상인 경우에는 마그네틱 필드 센서를 이용한 거리 측정에 의존할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 마그네틱 필드 센서를 이용하여 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면와 외부 디바이스(20) 사이에 다른 물체가 존재하여 픽셀 센서가 센싱한 이미지를 통해 거리를 측정할 수 없는 경우에도 측정된 마그네틱 필드를 통해 d4를 측정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스가 원거리에 있는 외부 디바이스를 인식하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 4(a)에서 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 외부 디바이스(20)가 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면상에 일정거리를 두고 위치한 경우 픽셀 센서와 마그네틱 필드 센서를 이용하여 외부 디바이스(20)를 인식할 수 있다. 도 4(a)에서 외부 디바이스는 장축 길이 d1, 단축 길이 d2, 기울어진 각도 α를 갖는다. 이러한 경우 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 픽셀 센서는 외부 디바이스(20)의 단축에 대해서 d2의 길이를 인식하지만, 장축에 대해서는 기울어진 각도인 α값에 따라 변경되는 d3의 길이를 인식한다.
인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 픽셀 센서는 도 2에서 설명한 바와 같이 센싱하는 물체와의 거리를 센싱할 수 있다. 도 4(b)에서 보듯이 픽셀 센서는 센싱된 이미지(40)를 센싱하는 물체와의 거리에 따라 명암을 달리하여 표현할 수 있다. 도 4(a)에서는 외부 디바이스(20)가 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면과 일정 거리를 두고 위치해 있으므로, 픽셀 센서에 의해 센싱된 이미지(40)에는 흰색 영역이 존재하지 않고 회색 톤으로 시작하는 그라데이션 영역과 검은색 영역을 포함한다. 흰색 영역은 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면과 접촉한 물체가 있는 경우에 표현되기 때문이다. 따라서 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 픽셀 센서에 의해 센싱된 이미지(40)가 흰색 영역을 포함하지 않는 것을 인식하여, 외부 디바이스(20)가 표면으로부터 일정 거리 이상 이격되어 존재하는 것을 인식할 수 있다.
인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 픽셀 센서에 의해 센싱된 이미지(40)로부터 그 명암비에 의해 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)에서 외부 디바이스(20)의 특정 부분까지의 수직거리인 d4 및 d7을 산출할 수 있다. 여기서 특정 부분이란 도 2(a)에 도시된 바와 같이 외부 디바이스(20) 중 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면과 최단 수직 거리 및 최장 수직 거리를 갖는 부분일 수 있다.
인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 픽셀센서의 센싱 결과를 이용하여 외부 디바이스(20)의 위치, 방향, 기울어진 각도를 결정할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 센싱된 이미지(40)의 위치에 의해 외부 디바이스(20)에 대한 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면상의 위치를 결정할 수 있으며 센싱된 이미지(40)의 그라데이션 방향에 의해 외부 디바이스의 방향을 결정할 수 있다. 기울어진 각도 α는 센싱된 d3, d4, d7으로부터 arctan{(d4-d7)/d3}를 계산하여 결정할 수 있다. α값이 결정되면 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 α와 d3를 이용하여 d1을 결정할 수 있다. 이 과정을 통해 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 외부 디바이스(20)의 실제 형상을 인식할 수 있다.
픽셀 센서는 한계 거리 이상에 위치하는 물체에 대해서는 그 거리에 관계없이 검은 색으로 표현하므로 상술한 d4의 거리를 정확히 측정하는 것이 어려울 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면과 외부 디바이스(20)의 특정 부분과의 거리가 픽셀 센서의 한계거리를 초과하는 경우에는 위와 같은 방법을 사용하여 외부 디바이스(20)가 기울어진 각도인 α를 정확히 측정하는 것이 어려울 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 픽셀센서가 d4를 정확하게 측정하는 것이 어렵기 때문이다. 따라서 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 픽셀 센서에 의해 센싱된 이미지(40)로부터 d4를 정확하게 측정하기 어려운 경우 센싱된 이미지의 그라데이션 부분을 이용할 수 있다.
도 4(c)는 도 4(a)를 우측에서 바라본 평면도로써, 픽셀센서에 의해 센싱된 이미지의 그라데이션 영역을 이용한 α 측정 방법을 나타낸 도면이다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 센싱된 이미지의 그라데이션 영역에서 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면에서 외부 디바이스(20)까지의 수직거리(d6)를 계산할 수 있다. 이를 통해 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 외부 디바이스(20)와의 최단 수직거리를 갖는 부분부터 해당 그라데이션 영역까지의 거리인 d5와 위에서 계산된 d6를 이용하여 arctan{(d6-d7)/d5}를 계산하여 외부 디바이스의 기울어진 각도 α 를 결정할 수 있다.
상술한 바와 같이 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 외부 디바이스(20)의 위치, 방향, 기울어진 각도를 결정할 수 있으며 이렇게 결정된 값들에 근거하여 외부 디바이스(20)의 상황에 적응적으로 데이터를 디스플레이 할 수 있다.
인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 외부 디바이스(20)와의 거리를 마그네틱 필드 센서를 이용하여 계산할 수 있다. 마그네틱 필드는 거리에 따라 그 세기가 달라지므로 마그네틱 필드의 세기를 측정하면 해당 마그네틱 필드를 발생시키는 마그네틱 필드 소스와의 거리를 추정할 수 있다. 도 4(a)에서와 같이 외부 디바이스(20)는 복수 개의 모서리 부분들에 각각 마그네틱 필드 소스(22-1, 22-2, 22-3)를 포함할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 각 마그네틱 필드 소스(22-1, 22-2, 22-3)로부터 발생된 마그네틱 필드를 센싱하여 그 세기를 측정한다. 각 마그네틱 필드 소스(22-1, 22-2, 22-3)는 동일한 세기의 마그네틱 필드를 발생시키므로, 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 센싱하는 마그네틱 필드의 상대적인 세기를 비교하여 표면에서 각 마그네틱 필드 소스까지의 거리를 계산할 수 있다.
예를 들어, 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 외부 디바이스(20)에 포함된 마그네틱 필드 소스 중 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면과 일정 거리(d7)만큼 이격되어 있는 부분의 마그네틱 필드 소스(22-2, 22-3)로부터 발생된 마그네틱 필드의 세기를 측정할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 외부 디바이스(20)가 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면과 접해 있는 경우의 마그네틱 필드의 세기와 비교하여 이격된 거리를 측정할 수 있다. 또한 외부 디바이스(20)의 마그네틱 필드 소스에 의해 생성되는 표준화된 마그네틱 필드의 세기를 이용하여, 외부 디바이스(20)와 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)가 접한 경우의 마그네틱 필드의 세기에 대한 정보 없이도 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)가 이격된 거리를 측정할 수 있다. 외부 디바이스(20)가 표준화된 마그네틱 필드 소스를 포함하는 경우, 그 세기에 대한 정보를 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)가 사전에 저장하여, 마그네틱 필드가 디텍팅되면 그 세기를 사전에 저장된 값과 비교하여 이격된 거리를 측정할 수 있다.
인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 원거리에 위치한 마그네틱 필드 소스(22-1)로부터 상대적으로 약한 마그네틱 필드를 센싱할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 센싱된 마그네틱 필드와 위에서 설명한 다른 마그네틱 필드 소스(22-2, 22-3)로부터 센싱된 마그네틱 필드 각각의 세기를 비교하여 d4를 측정할 수 있다. 이 때, 비교되는 대상은 외부 디바이스(20)와 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)가 접한 경우의 마그네틱 필드의 세기, 또는 상술한 표준화된 마그네틱 필드의 세기 정보가 추가적으로 고려될 수 있다.
인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 이와 같은 마그네틱 필드의 상대적인 세기 차이를 이용하여 d4, d7을 측정할 수 있다.
따라서 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 상술한 픽셀센서와 함께 마그네틱 필드 센서를 이용하는 경우에도 외부 디바이스(20)의 위치, 방향, 기울어진 각도를 결정할 수 있다. 결과적으로 이렇게 결정된 값들에 근거하여 외부 디바이스(20)의 상황에 적응적으로 데이터를 디스플레이 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3개의 식별 마커를 포함하는 외부 디바이스의 회전 각도를 디텍팅하는 방법을 나타낸 도면이다.
외부 디바이스(20)의 회전 각도는 외부 디바이스(20)의 어느 사이드가 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면에 접촉해 있는지를 의미할 수 있으며 이에 대한 정보를 접촉 정보라 칭할 수 있다. 아래에서 설명하는 식별 마커는 마그네틱 필드 소스, 적외선 소스, 발광 소스 및 초음파 소스 중 적어도 하나를 의미할 수 있다.
도 5(a)는 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면상에서 각각 시계방향으로 0도(20-1), 90도(20-2), 180도(20-3), 270도(20-4)의 회전각을 갖는 외부 디바이스를 나타내고, 도 5(b)는 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 픽셀 센서 및 식별 마커 센서에 의해 외부 디바이스들(20-1, 20-2, 20-3, 20-4)의 접촉 부분을 센싱한 결과를 나타낸다. 도 5(c)는 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 픽셀 센서 및 식별 마커 센서에 의해 외부 디바이스들(20-1, 20-2, 20-3, 20-4)의 접촉 부분과 비접촉 부분을 센싱한 결과를 나타낸다.
도 5에서 외부 디바이스는 동일한 시그널 패턴을 생성하는 3개의 식별 마커(22-1, 22-2, 22-3)를 포함할 수 있다. 여기서 식별 마커의 시그널 패턴이란 일정한 주기마다 식별 마커에 의해 발생되는 시그널의 방향이나 세기를 변화시키거나 식별 마커를 on/off 시킴으로써 형성할 수 있는 센싱 가능한 시그널 패턴을 의미한다. 이에 대한 자세한 설명은 도 7에서 한다.
외부 디바이스(20-1)가 0도의 회전각을 갖는 경우, 2개의 식별 마커(22-2, 22-3)가 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면상에 인접할 수 있다. 이러한 경우 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 픽셀 센서 및 식별 마커 센서가 외부 디바이스(20-1)의 접촉 부분에 대해 센싱한 결과(40-1)로써 접촉한 영역을 의미하는 흰색 영역과 함께 2개의 센싱된 식별 마커의 시그널(23-2, 23-3)이 제공될 수 있다. 이 때, 센싱된 이미지의 흰색 영역은 외부 디바이스(20-1)의 단축의 길이를 갖는다.
외부 디바이스(20-1)의 접촉 부분과 비접촉 부분을 센싱한 결과(40-5)는 위의 센싱 결과(40-1)에 추가적으로 비접촉 부분에 대한 픽셀 센서의 센싱 이미지와 우측 상단의 검은색 영역에서 1개의 센싱된 식별 마커의 시그널(23-1)을 포함할 수 있다. 이와 같이 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 센싱 결과를 통해 외부 디바이스(20-1)의 단축에 해당하는 사이드 중 2개의 식별 마커를 포함하는 사이드가 접촉해 있다는 내용의 접촉 정보를 결정할 수 있다.
외부 디바이스(20-2)가 90도의 회전각을 갖는 경우, 2개의 식별 마커(22-1, 22-3)가 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면상에 인접할 수 있다. 이러한 경우 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 픽셀 센서 및 식별 마커 센서가 외부 디바이스(20-2)의 접촉 부분에 대해 센싱한 결과(40-2)로써 접촉한 영역을 의미하는 흰색 영역과 함께 2개의 센싱된 식별 마커의 시그널(23-1, 23-3)이 제공될 수 있다. 이 때, 센싱된 이미지의 흰색 영역은 외부 디바이스(20-2)의 장축의 길이를 갖는다.
외부 디바이스(20-2)의 접촉 부분과 비접촉 부분을 센싱한 결과(40-6)는 위의 센싱 결과(40-2)에 추가적으로 비접촉 부분에 대한 픽셀 센서의 센싱 이미지와 좌측 상단의 검은색 영역에서 1개의 센싱된 식별 마커의 시그널(23-2)을 포함할 수 있다. 이와 같이 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 센싱 결과를 통해 외부 디바이스(20-2)의 장축에 해당하는 사이드 중 2개의 식별 마커를 포함하는 사이드가 접촉해 있다는 내용의 접촉 정보를 결정할 수 있다.
외부 디바이스(20-3)가 180도의 회전각을 갖는 경우, 1개의 식별 마커(22-1)가 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면상에 인접할 수 있다. 이러한 경우 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 픽셀 센서 및 식별 마커 센서가 외부 디바이스(20-3)의 접촉 부분에 대해 센싱한 결과(40-3)로써 접촉한 영역을 의미하는 흰색 영역과 함께 1개의 센싱된 식별 마커의 시그널(23-1)이 제공될 수 있다. 이 때, 센싱된 이미지의 흰색 영역은 외부 디바이스(20-3)의 장축의 길이를 갖는다.
외부 디바이스(20-3)의 접촉 부분과 비접촉 부분을 센싱한 결과(40-7)는 위의 센싱 결과(40-3)에 추가적으로 비접촉 부분에 대한 픽셀 센서의 센싱 이미지와 상단의 검은색 영역에서 2개의 센싱된 식별 마커의 시그널(23-2, 23-3)을 포함할 수 있다. 이와 같이 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 센싱 결과를 통해 외부 디바이스(20-3)의 단축에 해당하는 사이드 중 1개의 식별 마커를 포함하는 사이드가 접촉해 있다는 내용의 접촉 정보를 결정할 수 있다.
외부 디바이스(20-4)가 270도의 회전각을 갖는 경우, 1개의 식별 마커(22-2)가 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면상에 인접할 수 있다. 이러한 경우 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 픽셀 센서 및 식별 마커 센서가 외부 디바이스(20-4)의 접촉 부분에 대해 센싱한 결과(40-4)로써 접촉한 영역을 의미하는 흰색 영역과 함께 1개의 센싱된 식별 마커의 시그널(23-2)이 제공될 수 있다. 이 때, 센싱된 이미지의 흰색 영역은 외부 디바이스(20-4)의 장축의 길이를 갖는다.
외부 디바이스(20-4)의 접촉 부분과 비접촉 부분을 센싱한 결과(40-8)는 위의 센싱 결과(40-4)에 추가적으로 비접촉 부분에 대한 픽셀 센서의 센싱 이미지와 상단의 검은색 영역에서 2개의 센싱된 식별 마커의 시그널(23-1, 23-3)을 포함할 수 있다. 이와 같이 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 센싱 결과를 통해 외부 디바이스(20-4)의 장축에 해당하는 사이드 중 1개의 식별 마커를 포함하는 사이드가 접촉해 있다는 내용의 접촉 정보를 결정할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 표면상의 외부 디바이스(20)의 회전각에 따라 각각 다른 센싱 결과를 가지므로 이를 구별하여 외부 디바이스(20)의 회전각을 측정하거나 접촉 정보를 결정할 수 있다. 센싱 결과는 픽셀 센서에 의해 센싱된 이미지의 길이, 센싱된 식별 마커의 시그널의 센싱된 이미지 상의 위치 등을 포함할 수 있다. 따라서 측정된 회전각 또는 결정된 접촉 정보에 따라 외부 디바이스(20)에 대한 데이터를 적응적으로 디스플레이할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 2개의 식별 마커를 포함하는 외부 디바이스의 회전 각도를 디텍팅하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 6(a)는 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면상에서 각각 시계방향으로 0도(20-1), 90도(20-2), 180도(20-3), 270도(20-4)의 회전각을 갖는 외부 디바이스를 나타내고, 도 6(b)는 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 픽셀 센서 및 식별 마커 센서에 의해 외부 디바이스들(20-1, 20-2, 20-3, 20-4)의 접촉 부분을 센싱한 결과를 나타낸다. 도 6(c)는 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 픽셀 센서 및 식별 마커 센서에 의해 외부 디바이스들(20-1, 20-2, 20-3, 20-4)의 접촉 부분과 비접촉 부분을 센싱한 결과를 나타낸다.
도 6에서 외부 디바이스는 서로 다른 시그널 패턴을 생성하는 2개의 식별 마커(22-1, 22-2)를 포함할 수 있다. 여기서 시그널 패턴이란 일정한 주기마다 식별 마커에 의해 발생된 시그널의 방향이나 세기를 변화시키거나 식별 마커를 on/off 시킴으로써 형성할 수 있는 센싱 가능한 시그널 패턴을 의미한다. 이에 대한 자세한 설명은 도 7에서 한다.
아래의 설명에서는 두 개의 식별 마커 중 첫번째 식별 마커(22-1)에 의한 식별 마커의 시그널 패턴을 제1 시그널 패턴, 두번째 식별 마커(22-2)에 의한 식별 마커의 시그널 패턴을 제2 시그널 패턴으로 정의한다.
외부 디바이스(20-1)가 0도의 회전각을 갖는 경우, 1개의 식별 마커(22-2)가 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면상에 인접할 수 있다. 이러한 경우 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 픽셀 센서 및 식별 마커 센서가 외부 디바이스(20-1)의 접촉 부분에 대해 센싱한 결과(40-1)로써 접촉한 영역을 의미하는 흰색 영역과 함께 1개의 센싱된 식별 마커(23-2)가 제공될 수 있다. 이 때, 센싱된 이미지의 흰색 영역은 외부 디바이스(20-1)의 단축의 길이를 갖는다.
외부 디바이스(20-1)의 접촉 부분과 비접촉 부분을 센싱한 결과(40-5)는 위의 센싱 결과(40-1)에 추가적으로 비접촉 부분에 대한 픽셀 센서의 센싱 이미지와 우측 상단의 검은색 영역에서 1개의 센싱된 식별 마커(23-1)를 포함할 수 있다. 이와 같이 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 센싱 결과를 통해 외부 디바이스(20-1)의 단축에 해당하는 사이드 중 제2 시그널 패턴을 포함하는 사이드가 접촉해 있다는 내용의 접촉 정보를 결정할 수 있다.
외부 디바이스(20-2)가 90도의 회전각을 갖는 경우, 1개의 식별 마커(22-1)가 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면상에 인접할 수 있다. 이러한 경우 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 픽셀 센서 및 식별 마커 센서가 외부 디바이스(20-1)의 접촉 부분에 대해 센싱한 결과(40-2)로써 접촉한 영역을 의미하는 흰색 영역과 함께 1개의 센싱된 식별 마커의 시그널(23-1)이 제공될 수 있다. 이 때, 센싱된 이미지의 흰색 영역은 외부 디바이스(20-1)의 장축의 길이를 갖는다.
외부 디바이스(20-2)의 접촉 부분과 비접촉 부분을 센싱한 결과(40-6)는 위의 센싱 결과(40-2)에 추가적으로 비접촉 부분에 대한 픽셀 센서의 센싱 이미지와 좌측 상단의 검은색 영역에서 1개의 센싱된 식별 마커의 시그널(23-2)을 포함할 수 있다. 이와 같이 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 센싱 결과를 통해 외부 디바이스(20-2)의 장축에 해당하는 사이드 중 제1 시그널 패턴을 포함하는 사이드가 접촉해 있다는 내용의 접촉 정보를 결정할 수 있다.
외부 디바이스(20-3)가 180도의 회전각을 갖는 경우, 1개의 식별 마커(22-1)가 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면상에 인접할 수 있다. 이러한 경우 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 픽셀 센서 및 식별 마커 센서가 외부 디바이스(20-3)의 접촉 부분에 대해 센싱한 결과(40-3)로써 접촉한 영역을 의미하는 흰색 영역과 함께 1개의 센싱된 식별 마커의 시그널(23-1)이 제공될 수 있다. 이 때, 센싱된 이미지의 흰색 영역은 외부 디바이스(20-3)의 단축의 길이를 갖는다.
외부 디바이스(20-3)의 접촉 부분과 비접촉 부분을 센싱한 결과(40-7)는 위의 센싱 결과(40-3)에 추가적으로 비접촉 부분에 대한 픽셀 센서의 센싱 이미지와 우측 상단의 검은색 영역에서 1개의 센싱된 식별 마커의 시그널(23-1)을 포함할 수 있다. 이와 같이 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 센싱 결과를 통해 외부 디바이스(20-3)의 단축에 해당하는 사이드 중 제1 시그널 패턴을 포함하는 사이드가 접촉해 있다는 내용의 접촉 정보를 결정할 수 있다.
외부 디바이스(20-4)가 270도의 회전각을 갖는 경우, 1개의 식별 마커(22-2)가 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면상에 인접할 수 있다. 이러한 경우 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 픽셀 센서 및 식별 마커 센서가 외부 디바이스(20-4)의 접촉 부분에 대해 센싱한 결과(40-4)로써 접촉한 영역을 의미하는 흰색 영역과 함께 1개의 센싱된 식별 마커의 시그널(23-2)이 제공될 수 있다. 이 때, 센싱된 이미지의 흰색 영역은 외부 디바이스(20-1)의 장축의 길이를 갖는다.
외부 디바이스(20-4)의 접촉 부분과 비접촉 부분을 센싱한 결과(40-8)는 위의 센싱 결과(40-4)에 추가적으로 비접촉 부분에 대한 픽셀 센서의 센싱 이미지와 좌측 상단의 검은색 영역에서 1개의 센싱된 식별 마커의 시그널(23-1)을 포함할 수 있다. 이와 같이 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 센싱 결과를 통해 외부 디바이스(20-4)의 장축에 해당하는 사이드 중 제2 시그널 패턴을 포함하는 사이드가 접촉해 있다는 내용의 접촉 정보를 결정할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 표면상의 외부 디바이스(20)의 회전각에 따라 각각 다른 센싱 결과를 가지므로 이를 구별하여 외부 디바이스(20)의 회전각을 측정할 수 있다. 센싱 결과는 픽셀 센서에 의한 이미지의 길이, 센싱된 식별 마커의 시그널 패턴, 센싱된 식별 마커의 시그널의 이미지 상의 위치등을 포함할 수 있다. 따라서 측정된 회전각에 따라 외부 디바이스(20)에 대한 데이터를 적응적으로 디스플레이할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 식별 마커의 시그널 패턴 형성 방법을 나타낸다.
도 7(a)는 3개의 식별 마커(22-1, 22-2, 22-3)를 포함하는 외부 디바이스(20)의 식별 마커가 시그널 패턴을 형성하는 방법을 나타낸다. 도 5에서 설명한 바와 같이 외부 디바이스(20)가 3개의 식별 마커를 포함하는 경우, 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 이들을 이용하여 외부 디바이스(20)의 회전 각도를 측정할 수 있다. 3개의 식별 마커는 동일한 시그널 패턴을 발생시킬 수 있으며 도 7(a)와 같이 동시에 식별 마커를 발생시키고 소멸시킴으로써 시그널 패턴을 형성할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)가 인식하는 식별 마커의 시그널 패턴은 모스 부호와 같이 식별 마커의 발생 주기와 길이가 변화되어 형성될 수 있으며, 이에 더하여 발생되는 식별 마커의 세기와 방향이 변화되어 형성될 수 있다.
도 7(b)는 2개의 식별 마커(22-1, 22-2)를 포함하는 외부 디바이스(20)의 식별 마커가 시그널 패턴을 형성하는 방법을 나타낸다. 도 6에서 설명한 바와 같이 외부 디바이스(20)가 2개의 식별 마커를 포함하는 경우, 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 이들을 이용하여 외부 디바이스(20)의 회전 각도를 측정할 수 있다. 2개의 식별 마커(22-1, 22-2)는 서로 다른 시그널 패턴을 발생시킬 수 있으며 도 7(b)와 같이 서로 다른 주기로 시그널을 발생시키고 소멸시킴으로써 시그널 패턴을 형성할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)가 인식하는 식별 마커의 시그널 패턴은 각 식별 마커에 따라 상이할 수 있으며, 시그널 패턴은 상술한 바와 같이 식별 마커에 의해 발생된 시그널의 발생 주기와 길이가 변화되어 형성될 수 있으며, 이에 더하여 발생되는 시그널의 세기와 방향이 변화되어 형성될 수 있다.
인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 위와 같이 발생된 식별 마커의 시그널 패턴을 인식하고 센싱하여 외부 디바이스(20)에 대한 데이터를 수신할 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이 식별 마커는 마그네틱 필드 소스, 적외선 소스, 발광 소스 및 초음파 소스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 따라서 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 식별 마커로부터 발생된 시그널인 마그네틱 필드, 적외선, 가시광선, 초음파의 상태변화를 디지털 신호로 전환하여 수신하고 이를 데이터로 이용하거나 저장할 수 있다. 외부 디바이스에 대한 데이터는 외부 디바이스(20)의 시리얼 넘버, 모델 넘버, MAC address, 제조사, 사용자 정보 및 서비스 공급자 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 디바이스의 이동에 따른 데이터 디스플레이 방법을 나타낸 도면이다.
본 발명의 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 외부 디바이스(20)의 이동에따라 적응적으로 디스플레이된 데이터(30)의 위치를 변경하여 디스플레이할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 디텍팅한 외부 디바이스(20)의 3차원 좌표 정보가 변경되면 변경된 좌표 정보만큼 디스플레이된 데이터(30)의 위치를 변경할 수 있다. 예를 들어 외부 디바이스(20)의 3차원 좌표 정보가 좌측으로 20 픽셀만큼 이동했다면 디스플레이된 데이터(30)도 좌측으로 20 픽셀만큼 이동시켜 디스플레이할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 그 표면상에서의 외부 디바이스(20)의 이동 거리, 이동 방향 및 외부 디바이스의 전면(front side)이 향한 방향 등을 고려하여 데이터(30)를 디스플레이할 수 있다.
도 8은 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10) 상에서 외부 디바이스(20)의 z축 좌표, 다시 말해 높이가 달라진 경우를 나타내었다. 도 8(a)에서 외부 디바이스(20)는 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면상에 존재할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 외부 디바이스(20)에 대한 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10) 표면상의 x,y,z 축 좌표를 결정하고 외부 디바이스(20)와 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10) 표면 사이의 각도, 외부 디바이스(20)의 전면(front side)이 향한 등을 결정할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 이와 같이 결정된 정보에 따라 적응적으로 데이터(30)를 디스플레이할 수 있다.
도 8(b)와 같이 외부 디바이스(20)의 위치가 변경되는 경우, 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 이를 감지하여 변경된 위치를 디텍팅할 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이 외부 디바이스(20)의 xy평면상의 좌표가 변경된 경우에는 외부 디바이스(20)의 이동된 좌표만큼 디스플레이된 데이터(30)를 이동시켜 디스플레이할 수 있다.
인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 외부 디바이스(20)의 좌표가 z축 방향으로 이동된 경우에는 z축 방향으로 이동한 길이에 비례한 거리만큼 데이터(30)를 이동시켜 디스플레이 할 수 있다. 그 이동 방향은 양의 z축 방향으로 이동한 경우 외부 디바이스(20)의 전면(front side)이 향한 방향이 될 수 있으며, 또는 외부 디바이스(20)를 이동시킨 사용자가 위치한 방향을 디텍팅하여 그 방향으로 이동시킬 수 있다. 만약 다시 음의 z축 방향으로 외부 디바이스(20)의 위치가 이동된다면, 데이터(30)는 도 8(a)에 디스플레이된 바와 같이 위치가 복원되어 외부 디바이스(20)와 인접하게 디스플레이 될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 외부 디바이스(20)와의 거리에 따라 적응적으로 디스플레이되는 데이터(30)의 위치를 이동시켜 사용자에게 제공함으로써 조작 편의를 높일 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 디바이스의 각도 변경에 따른 데이터 디스플레이 방법을 나타낸 도면이다.
본 발명의 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 그 표면과 외부 디바이스(20) 사이의 각도에 따라 적응적으로 디스플레이된 데이터(30)의 위치를 변경하여 디스플레이할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 디텍팅한 외부 디바이스(20)의 각도 정보가 변경되면 변경된 각도 정보만큼 디스플레이된 데이터(30)의 위치를 변경할 수 있다.
도 9(a)와 같이 외부 디바이스(20)는 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면상에 평행하게 위치할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 외부 디바이스(20)에 대한 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10) 표면상의 x,y,z 축 좌표를 결정하고, 외부 디바이스(20)와 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10) 표면 사이의 각도(도 9(a)에서 0도), 외부 디바이스(20)의 전면(front side)이 향한 등을 결정할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 이와 같이 결정된 정보에 따라 적응적으로 데이터(30)를 디스플레이할 수 있다.
도 9(b)와 같이 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)과 외부 디바이스(20) 사이의 각도가 변경되는 경우, 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 이를 감지하여 변경된 각도를 디텍팅할 수 있다. 각도를 결정하는 방법은 도 2,4에서 상술하였다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 그 표면과 외부 디바이스(20) 사이의 각도가 변경된 경우에 변경된 각도에 비례한 거리만큼 데이터(30)를 이동시켜 디스플레이 할 수 있다.
그 이동 방향은 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면과 외부 디바이스(20) 사이의 각도가 증가하면, 외부 디바이스(20)의 전면(front side)이 향한 방향이 될 수 있다. 또는 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 외부 디바이스(20)의 각도를 변경시킨 사용자가 위치한 방향을 디텍팅하여 그 방향으로 데이터(30)를 이동시킬 수 있다.
만약 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면과 외부 디바이스(20) 사이의 각도가 감소하면, 디스플레이된 데이터(30)는 감소된 각도에 비례하여 도 9(a)에 디스플레이된 바와 같이 위치가 외부 디바이스(20) 방향으로 복원되어 외부 디바이스(20)와 인접하게 디스플레이 될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 그 표면과 외부 디바이스(20) 사이의 각도에 따라 적응적으로 디스플레이되는 데이터(30)의 위치를 이동시켜 사용자에게 제공함으로써 조작 편의를 높일 수 있다.
도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이된 데이터의 위치 변경 방법을 나타낸 도면이다.
본 발명의 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 디스플레이된 데이터(30) 영역 위에 특정 물체가 존재하여 사용자의 시야에 데이터를 제공할 수 없는 상황이 발생하는 경우, 적응적으로 디스플레이된 데이터(30)의 위치를 변경하여 디스플레이할 수 있다.
도 10(a)와 같이 외부 디바이스(20)는 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)의 표면상에 위치할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 도 2에서 설명한 바와 같이, 외부 디바이스(20)에 대한 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10) 표면상의 x,y,z 축 좌표를 결정하고, 외부 디바이스(20)와 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10) 표면 사이의 각도, 외부 디바이스(20)의 전면(front side)이 향한 등을 결정할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 이와 같이 결정된 정보에 따라 적응적으로 데이터(30, 30-1)를 디스플레이할 수 있다.
도 10(b)와 같이 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10) 상에 디스플레이된 데이터(30-1)가 사용자의 손 등의 특정 물체에 의해 가려지는 경우 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 특정 물체 및 가려지는 영역을 디텍팅할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 픽셀 센서를 이용하여 디스플레이된 데이터(30, 30-1) 중 특정 물체에 의해 가려진 영역에 위치한 데이터(30-1)를 디텍팅하여 위치를 변경시켜 디스플레이할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 가려지는 영역 외의 영역 또는 사용자의 시선이 닿는 영역에 해당 데이터(30-1)를 디스플레이할 수 있다. 이에 더하여, 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10)는 디스플레이된 다른 데이터들(30)의 위치, 외부 디바이스(20)에 대한 인터랙티브 디스플레이 디바이스(10) 상의 위치를 추가적으로 더 고려하여 해당 데이터(30-1)가 디스플레이할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스를 나타낸 블록도이다.
도 11에서, 인터랙티브 디스플레이 디바이스는 스토리지 유닛(101), 커뮤니케이션 유닛(102), 센서 유닛(103), 오디오 입출력 유닛(104), 카메라 유닛(105), 디스플레이 유닛(106), 파워 유닛(107), 프로세서(108), 및 컨트롤러(109)를 포함한다.
스토리지 유닛(101)은, 비디오, 오디오, 사진, 동영상, 애플리케이션 등 다양한 디지털 데이터를 저장할 수 있다. 스토리지 유닛(101)은 플래시 메모리, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive) 등의 다양한 디지털 데이터 저장 공간을 나타낸다. 본 발명의 인터랙티브 디스플레이 디바이스는 외부 디바이스가 디텍팅되는 경우 외부 디바이스의 인터랙티브 디스플레이 디바이스 표면상의 위치를 고려하여 스토리지 유닛에 저장된 데이터를 디스플레이할 수 있다. 스토리지 유닛은 인터랙티브 디스플레이 디바이스의 설계에 따라 옵셔널한 구성이 될 수 있다.
커뮤니케이션 유닛(102)은 인터랙티브 디스플레이 디바이스의 외부와 다양한 프로토콜을 사용하여 통신을 수행, 데이터를 송신/수신할 수 있다. 커뮤니케이션 유닛(102)은 유선 또는 무선으로 외부 네트워크에 접속하여, 디지털 데이터를 송신/수신할 수 있다.
센서 유닛(103)은 인터랙티브 디스플레이 디바이스에 장착된 복수의 센서를 사용하여 사용자의 인풋 또는 인터랙티브 디스플레이 디바이스가 인식하는 환경을 컨트롤러(109)로 전달할 수 있다. 센서 유닛(103)은 복수의 센싱 수단을 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 복수의 센싱 수단은 중력(gravity) 센서, 지자기 센서, 모션 센서, 자이로 센서, 가속도 센서, 기울임(inclination) 센서, 밝기 센서, 고도 센서, 후각 센서, 온도 센서, 뎁스 센서, 압력 센서, 밴딩 센서, 오디오 센서, 비디오 센서, GPS(Global Positioning System) 센서, 터치 센서, 픽셀 센서, 식별 마커 센서 등의 센싱 수단을 포함할 수 있다. 본 발명에서, 센싱 유닛은 픽셀 센서를 이용하여 외부 디바이스의 형상을 센싱하거나 및 식별 마커 센서를 이용하여 외부 디바이스의 식별 마커에 의해 발생된 시그널을 센싱하여 컨트롤러(109)로 전달할 수 있다. 식별 마커 센서는 마그네틱 필드 센서, 적외선 센서, 가시광선 센서 및 초음파 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 식별 마커 센서는 마그네틱 필드, 적외선, 가시광선 및 초음파 중 적어도 하나를 센싱하여 이를 디지털 데이터로 변환할 수 있다.
또한 상술한 픽셀 센서와 식별 마커 센서는 디스플레이 유닛(106)의 전체 영역에 위치할 수 있다. 센서 유닛(103)은 상술한 다양한 센싱 수단을 통칭하는 것으로, 외부 디바이스의 다양한 형상, 위치 및 식별 마커의 시그널을 센싱하여, 인터랙티브 디스플레이 디바이스가 그에 따른 동작을 수행할 수 있도록 센싱 결과를 전달할 수 있다. 상술한 센서들은 별도의 엘러먼트로 디바이스에 포함되거나, 적어도 하나 이상의 엘러먼트로 통합되어 포함될 수 있다.
오디오 입출력 유닛(104)은 스피커 등의 오디오 출력 수단 및 마이크 등의 오디오 입력 수단을 포함하며, 인터랙티브 디스플레이 디바이스의 오디오 출력 및 인터랙티브 디스플레이 디바이스로의 오디오 입력을 수행할 수 있다. 오디오 입출력 유닛(104)은 오디오 센서로 사용될 수도 있다. 본 발명의 인터랙티브 디스플레이 디바이스에서 오디오 입출력 유닛은 옵셔널한 구성이 될 수 있다.
카메라 유닛(105)은 사진 및 동영상 촬영을 수행할 수 있으며, 실시예에 따라 선택적으로 구비될 수 있다. 카메라 유닛(105)은 상술한 모션 센서 또는 비쥬얼 센서로 사용될 수도 있다. 본 발명에서 카메라 유닛(105)은 상술한 픽셀 센서와 같이 외부 디바이스의 형상을 디텍팅할 수 있다. 본 발명의 인터랙티브 디스플레이 디바이스에서 카메라 유닛은 옵셔널한 구성이 될 수 있다.
디스플레이 유닛(106)은 디스플레이 화면에 이미지를 출력할 수 있다. 디스플레이 유닛(106)은, 디스플레이가 터치 센서티브 디스플레이인 경우, 상술한 터치 센서로 사용될 수 있다. 따라서 디스플레이 유닛(106)에 대한 유저 인풋을 디텍팅하여 컨트롤러(109)에 전달 할 수 있다. 디스플레이 유닛(106)은 디스플레이 패널에 이미지를 디스플레이 하거나, 이미지 디스플레이를 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 본 발명에서 디스플레이 유닛(106)은 디텍팅된 외부 디바이스에 인접한 영역에 인터랙티브 디스플레이 디바이스에 저장된 데이터, 외부 디바이스에 저장된 데이터 또는 네트워크로부터 수신한 데이터 중 적어도 하나를 디스플레이할 수 있다. 또한 디스플레이 유닛(106)은 플렉서블 디스플레이를 포함한다.
파워 유닛(107)은 인터랙티브 디스플레이 디바이스 내부의 배터리 또는 외부 전원과 연결되는 파워 소스로, 인터랙티브 디스플레이 디바이스에 파워를 공급할 수 있다. 본 발명의 인터랙티브 디스플레이 디바이스에서 파워 유닛은 옵셔널한 구성이 될 수 있다.
프로세서(108)는 스토리지 유닛(101)에 저장된 다양한 애플리케이션을 실행하고, 인터랙티브 디스플레이 디바이스 내부의 데이터를 프로세싱할 수 있다.
컨트롤러(109)는 상술한 인터랙티브 디스플레이 디바이스의 유닛들을 제어하며, 유닛들 간의 데이터 송수신을 매니지할 수 있다.
프로세서(108) 및 컨트롤러(109)는 하나의 칩(110)으로 구비되어, 상술한 각각의 동작을 함께 수행할 수 있다. 이러한 경우, 이하에서는 이를 컨트롤러(109)로 지칭할 수 있다. 본 발명에서 컨트롤러(109)는 인터랙티브 디스플레이 디바이스 표면상에 위치한 외부 디바이스를 디텍팅할 수 있다. 또한 컨트롤러(109)는 픽셀 센서 및 식별 마커 센서로부터 디텍팅한, 외부 디바이스에 대해 센싱된 결과를 전달받아 외부 디바이스의 형상 및 외부 디바이스의 인터랙티브 디스플레이 디바이스 표면상의 위치, 각도, 방향을 결정할 수 있다. 이에 더하여, 컨트롤러(109)는 외부 디바이스(20)의 회전각에 따라 각각 다른 센싱 결과를 가지므로 이를 구별하여 외부 디바이스(20)의 회전각을 측정하거나 접촉 정보를 결정할 수 있다. 컨트롤러(109)가 회전각 측정 또는 접촉 정보를 결정하는 근거는 픽셀센서에 의해 센싱된 이미지의 길이, 센싱된 식별 마커 시그널의 센싱된 이미지 상의 위치등을 포함할 수 있다.
컨트롤러(109)는 위와 같이 결정된 사항들에 근거하여 디스플레이 유닛(106)에 데이터를 디스플레이할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록도로서, 분리하여 표시한 블록들은 디바이스의 엘러먼트들을 논리적으로 구별하여 도시한 것이다. 따라서 상술한 디바이스의 엘러먼트들은 디바이스의 설계에 따라 하나의 칩으로 또는 복수의 칩으로 장착될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스의 데이터 디스플레이 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명에 따른 인터랙티브 디스플레이 디바이스는 인터랙티브 디스플레이 디바이스 표면상의 외부 디바이스를 디텍팅 할 수 있다(S10). 인터랙티브 디스플레이 디바이스는 도 1에서 설명한 바와 같이 픽셀 센서 및 식별 마커 센서 중 적어도 어느 하나를 이용하여 외부 디바이스를 디텍팅할 수 있다. 외부 디바이스를 디텍팅 함에 있어서, 인터랙티브 디스플레이 디바이스는 픽셀센서가 센싱하는 이미지 변화 및 식별 마커 센서가 센싱하는 식별 마커의 시그널의 변화 중 적어도 어느 하나를 이용할 수 있다.
인터랙티브 디스플레이 디바이스는 외부 디바이스가 아닌 다른 물체에 의한 디텍팅 오동작을 방지할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스는 위에서 설명한 이미지 또는 식별 마커의 시그널의 변화가 발생한 후, 그 표면상에 특정 물체가 기설정된 시간 이상 위치하는 경우에 디텍팅을 완료하고 다음 단계(S20)를 트리거링할 수 있다.
외부 디바이스의 존재가 인식되면 인터랙티브 디스플레이 디바이스는 외부 디바이스의 형상을 스캐닝하고 식별 마커를 센싱할 수 있다(S20).
인터랙티브 디스플레이 디바이스는 도 2,3,4에서 설명한 바와 같이 외부 디바이스의 형상을 스캐닝할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스가 외부 디바이스의 형상을 스캐닝하는 동작은 픽셀 센서를 이용할 수 있다. 픽셀 센서는 인터랙티브 디스플레이 디바이스의 표면과 외부 디바이스 사이의 거리를 명암비로 환산하여 이미지로 표현할 수 있다. 즉, 인터랙티브 디스플레이 디바이스는 외부 디바이스와의 거리에 따라 다른 명암비를 갖는 이미지를 생성할 수 있다.
인터랙티브 디스플레이 디바이스는 도 2,3,4에서 설명한 바와 같이 외부 디바이스의 식별 마커에 의해 발생된 시그널을 센싱할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스는 식별 마커 센서를 이용하여 복수 개의 식별 마커에 의해 발생된 시그널을 센싱할 수 있으며 센싱된 결과를 컨트롤러에 전달할 수 있다. 또한 인터랙티브 디스플레이 디바이스는 식별 마커 시그널의 세기, 발생 간격에 의해 형성되는 시그널 패턴을 센싱할 수 있다.
위에서 설명한 외부 디바이스의 형상에 대한 스캐닝과 식별 마커에 대한 센싱은 실시예에 따라 그 순서가 변경될 수 있다. 즉, 인터랙티브 디스플레이 디바이스는 식별 마커에 대한 센싱 이후에 형상에 대한 스캐닝을 실행할 수 있다.
인터랙티브 디스플레이 디바이스는 도 2에서 6까지 설명한 바와 같이, 컨트롤러를 이용하여 픽셀 센서로부터 수신한 이미지와 식별 마커 센서로부터 센싱한 식별 마커의 시그널에 대한 센싱의 결과를 처리할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스는 위의 결과 처리를 통해 외부 디바이스의 인터랙티브 디스플레이 디바이스 표면상의 3차원 좌표 정보, 외부 디바이스와 인터랙티브 디스플레이 디바이스 사이의 각도, 외부 디바이스의 전면(front side)의 방향 및 접촉 정보를 결정할 수 있다(S30). 여기서, 접촉 정보는 외부 디바이스의 어느 면이 인터랙티브 디스플레이 디바이스와 접촉되었는지를 의미한다.
또한 컨트롤러는 도 2,3,4에서 설명한 바와 같이 식별 마커의 시그널의 세기를 이용하여 식별 마커를 포함하는 외부 디바이스까지의 거리를 결정할 수 있으며, 도 7에서 설명한 바와 같이, 식별 마커 시그널의 세기, 방향, 발생 길이, 발생 주기를 이용하여 식별 마커의 시그널 패턴을 인식할 수 있다. 인터랙티브 디스플레이 디바이스는 인식된 시그널 패턴을 통해 외부 디바이스에 대한 데이터를 수신할 수 있으며, 여기서 데이터는 외부 디바이스의 시리얼 넘버, 모델 넘버, MAC address, 제조사, 사용자 정보 및 서비스 공급자 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
인터랙티브 디스플레이 디바이스는 도 8, 9, 10에서 설명한 바와 같이 결정된 정보들에 근거하여 외부 디바이스의 주변에 데이터를 디스플레이할 수 있다(S40). 또한 이들 정보가 변경되는 경우 이를 디텍팅하여 변화된 내용을 디스플레이에 반영할 수 있다.
예를 들어, 인터랙티브 디스플레이 디바이스의 표면과 외부 디바이스 사이의 각도가 변경되면 디스플레이된 데이터의 위치를 변경할 수 있다. 각도가 증가하는 경우, 인터랙티브 디스플레이 디바이스는 사용자에 의해 외부 디바이스가 사용되는 상황으로 인식하고 디스플레이된 데이터를 사용자가 위치한 방향 또는 외부 디바이스의 전면이 향한 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한 증가한 각도가 감소한다면, 인터랙티브 디스플레이 디바이스는 사용자가 해당 외부 디바이스에 대한 사용을 종료하는 것으로 인식하고 이동시켰던 데이터를 다시 외부 디바이스의 위치로 복귀시킬 수 있다.
또한 데이터가 디스플레이된 영역 상에 장애물이 센싱되는 경우에는 사용자의 시야에 데이터를 정상적으로 제공하는 것이 불가능할 것이므로, 인터랙티브 디스플레이 디바이스는 데이터를 장애물에 의해 사용자의 시야가 가려지는 영역 외의 영역으로 이동시켜 디스플레이 할 수 있다.
센싱되었던 외부 디바이스의 형상이나 식별 마커의 시그널이 더 이상 센싱되지 않는 경우, 인터랙티브 디스플레이 디바이스는 해당 외부 디바이스에 대해 디스플레이되었던 데이터를 더 이상 디스플레이하지 않을 수 있다. 이 경우, 트리거링 타임을 설정하여 기 설정된 시간 이상 외부 디바이스의 형상이나 식별 마커의 시그널이 센싱되지 않는 경우에만 데이터에 대한 디스플레이를 해제할 수 있다.
10: 인터랙티브 디스플레이 디바이스 20: 외부 디바이스
22: 식별 마커 23: 센싱된 식별 마커의 시그널
30: 디스플레이된 데이터 40: 센싱된 이미지
101: 스토리지 유닛 102: 커뮤니케이션 유닛
103: 센서 유닛 104: 오디오 입출력 유닛
105: 카메라 유닛 106: 디스플레이 유닛
107: 파워 유닛 108: 프로세서
109: 컨트롤러

Claims (20)

  1. 인터랙티브 디스플레이 디바이스를 제어하는 방법에 있어서,
    인터랙티브 디스플레이 디바이스 표면상의 외부 디바이스를 디텍팅하는 단계, 여기서 상기 외부 디바이스는 상기 인터랙티브 디스플레이 디바이스에 의해 센싱되는 복수의 식별 마커를 포함하고;
    상기 외부 디바이스의 형상을 스캐닝하는 단계;
    상기 식별 마커의 시그널을 센싱하는 단계;
    상기 형상 스캐닝과 식별 마커의 시그널에 대한 센싱 결과에 근거하여 상기 인터랙티브 디스플레이 디바이스 표면상의 좌표 정보와 접촉 정보를 결정하는 단계, 여기서 상기 접촉 정보는 상기 외부 디바이스의 어느 면이 상기 인터랙티브 디스플레이 디바이스과 접촉되었는지를 포함하고; 및
    상기 결정된 좌표 정보와 상기 접촉 정보에 따라 상기 외부 디바이스의 주변에 데이터를 디스플레이하는 단계;를 포함하는 인터랙티브 디스플레이 디바이스 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 외부 디바이스의 식별 마커의 시그널 패턴을 인식하는 단계, 여기서 상기 패턴은 상기 식별 마커의 시그널의 상태 변화에 의해 생성되고, 및
    상기 인식된 패턴에 의해 상기 외부 디바이스에 대한 데이터를 수신하는 단계를 더 포함하는 인터랙티브 디스플레이 디바이스 제어 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 외부 디바이스에 대한 데이터는
    상기 외부 디바이스의 시리얼 넘버, 모델 넘버, MAC address, 제조사, 사용자 정보 및 서비스 공급자 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 인터랙티브 디스플레이 디바이스 제어 방법.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 식별 마커의 시그널 패턴을 인식하는 단계는
    식별 마커에 의해 생성된 식별 마커의 시그널 패턴을 디텍팅하는 단계를 더 포함하고, 여기서 상기 패턴은 상호 동일한 시그널 패턴을 생성하는 세 개의 식별 마커 또는 상이한 시그널 패턴을 생성하는 두 개의 식별 마커에 의해 생성된 인터랙티브 디스플레이 디바이스 제어 방법.
  5. 제 2항에 있어서, 복수의 외부 디바이스가 상기 인터랙티브 디스플레이 디바이스 표면상에 존재할 때,
    상기 복수의 외부 디바이스들 각각의 식별 마커에 의해 생성된 시그널 패턴들을 인식하는 단계; 및
    상기 인식된 패턴들에 의해 복수의 외부 디바이스들을 각각 식별하는 단계를 더 포함하는 인터랙티브 디스플레이 디바이스 제어 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 좌표 정보는
    상기 인터랙티브 디스플레이 디바이스 표면상의 위치, 상기 외부 디바이스와 상기 인터랙티브 디스플레이 디바이스 사이의 각도 및 상기 외부 디바이스의 전면이 향한 방향 중 적어도 하나를 포함하는 인터랙티브 디스플레이 디바이스 제어 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 식별 마커는
    마그네틱 필드 소스, 적외선 소스, 발광 소스 및 초음파 소스 중 적어도 하나를 포함하는 인터랙티브 디스플레이 디바이스 제어 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 디스플레이된 데이터는 상기 외부 디바이스 또는 상기 인터랙티브 디스플레이 디바이스로부터 추출된 것인 인터랙티브 디스플레이 디바이스 제어 방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 데이터를 디스플레이하는 단계는,
    상기 좌표 정보 또는 접촉 정보의 변화를 디텍팅하는 단계; 및,
    상기 디스플레이된 데이터를 상기 외부 디바이스의 전면 방향으로, 상기 외부 디바이스와 상기 인터랙티브 디스플레이 디바이스 사이의 변화된 각도에 비례하여 이동시키는 단계를 더 포함하는 인터랙티브 디스플레이 디바이스 제어 방법.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 인터랙티브 디스플레이 디바이스 표면상의 물체에 의해 상기 데이터가 디스플레이된 영역이 가려지는 경우,
    상기 디스플레이된 데이터의 가려진 영역을 디텍팅하는 단계; 및
    상기 디스플레이된 데이터를 사용자 시야의 범위에 포함되는 영역에 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 인터랙티브 디스플레이 디바이스 제어 방법.
  11. 인터랙티브 디스플레이 디바이스에 있어서,
    외부 디바이스의 형상을 스캔하는 픽셀 센서 유닛;
    식별 마커의 시그널을 센싱하는 식별 마커 센서 유닛;
    데이터를 디스플레이하는 디스플레이 유닛; 및
    상기 유닛들을 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하고;
    상기 컨트롤러는
    상기 디스플레이 유닛 상의 외부 디바이스를 디텍팅하는 동작, 여기서 상기 외부 디바이스는 상기 식별 마커 센서 유닛에 의해 센싱되는 복수의 식별 마커를 포함하고;
    상기 외부 디바이스의 형상을 스캐닝하는 동작;
    상기 식별 마커의 시그널을 센싱하는 동작;
    상기 형상 스캐닝과 식별 마커의 시그널에 대한 센싱 결과에 근거하여 상기 디스플레이 유닛 상의 좌표 정보와 접촉 정보를 결정하는 동작, 여기서 상기 접촉 정보는 상기 외부 디바이스의 어느 면이 상기 인터랙티브 디스플레이 디바이스과 접촉되었는지를 포함하고; 및
    상기 결정된 좌표 정보와 상기 접촉 정보에 따라 상기 외부 디바이스의 주변에 데이터를 디스플레이하는 동작;을 포함하여 동작하는 인터랙티브 디스플레이 디바이스.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 컨트롤러는
    상기 외부 디바이스의 식별 마커의 시그널 패턴을 인식하는 동작, 여기서 상기 시그널 패턴은 상기 식별 마커의 시그널의 상태 변화에 의해 생성되고, 및
    상기 인식된 패턴에 의해 상기 외부 디바이스에 대한 데이터를 수신하는 동작을 더 포함하여 동작하는 인터랙티브 디스플레이 디바이스.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 외부 디바이스에 대한 데이터는
    상기 외부 디바이스의 시리얼 넘버, 모델 넘버, MAC address, 제조사, 사용자 정보 및 서비스 공급자 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 인터랙티브 디스플레이 디바이스.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 컨트롤러가 상기 식별 마커의 시그널 패턴을 인식하는 동작은,
    식별 마커에 의해 생성된 식별 마커의 시그널 패턴을 디텍팅하는 동작을 더 포함하고, 여기서 상기 시그널 패턴은 상호 동일한 시그널 패턴을 생성하는 세 개의 식별 마커 또는 상이한 시그널 패턴을 생성하는 두 개의 식별 마커에 의해 생성된, 인터랙티브 디스플레이 디바이스.
  15. 제 12항에 있어서, 복수의 외부 디바이스가 상기 디스플레이 유닛 상에 존재할 때, 상기 컨트롤러는
    상기 복수의 외부 디바이스들 각각의 식별 마커에 의해 생성된 시그널 패턴들을 인식하는 동작; 및
    상기 인식된 패턴들에 의해 복수의 외부 디바이스들을 각각 식별하는 동작을 더 포함하여 동작하는 인터랙티브 디스플레이 디바이스.
  16. 제 11항에 있어서, 상기 좌표 정보는
    상기 디스플레이 유닛 상의 위치, 상기 외부 디바이스와 상기 디스플레이 유닛 사이의 각도 및 상기 외부 디바이스의 전면이 향한 방향 중 적어도 하나를 포함하는 인터랙티브 디스플레이 디바이스.
  17. 제 11항에 있어서, 상기 식별 마커는
    마그네틱 필드 소스, 적외선 소스, 발광 소스 및 초음파 소스 중 적어도 하나를 포함하는 인터랙티브 디스플레이 디바이스.
  18. 제 11항에 있어서, 상기 디스플레이된 데이터는
    상기 외부 디바이스 또는 상기 인터랙티브 디스플레이 디바이스로부터 추출된 것인 인터랙티브 디스플레이 디바이스.
  19. 제 11항에 있어서, 상기 컨트롤러가 데이터를 디스플레이하는 동작은,
    상기 좌표 정보 또는 접촉 정보의 변화를 디텍팅하는 동작; 및,
    상기 디스플레이된 데이터를 상기 외부 디바이스의 전면 방향으로, 상기 외부 디바이스와 상기 디스플레이 유닛 사이의 변화된 각도에 비례하여 이동시키는 동작을 더 포함하는 인터랙티브 디스플레이 디바이스.
  20. 제 11항에 있어서, 상기 디스플레이 유닛 상의 물체에 의해 상기 데이터가 디스플레이된 영역이 가려지는 경우, 상기 컨트롤러는
    상기 디스플레이된 데이터의 가려진 영역을 디텍팅하는 동작; 및
    상기 디스플레이된 데이터를 사용자 시야의 범위에 포함되는 영역에 디스플레이하는 동작을 더 포함하여 동작하는 인터랙티브 디스플레이 디바이스.
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